JP3560625B2 - 木質様成形品の製造方法および木質様成形品 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば住宅における回り縁や幅木や雨樋、家具等の各種化粧板、さらには車両の内装部材など各種の成形品の製造方法に係り、詳しくは木質様を有した成形品の製造方法および木質様成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、合成樹脂成形物に天然木材の有する表面特性に近い表面特性を付与し、各種の家具や日用品、さらには車両の内装部材などの表面を天然の木質様にする試みがなされてきている。
このような天然木材に近似した木質様樹脂成形品を得るには、木材に近似した色調に着色するとともに、その木材的な趣きをだすため、合成樹脂成形物の成形に際し、さらには塗膜あるいは皮膜の形成等に際して、所要量の木粉と所望する色調に対応した顔料とを形成樹脂素材に添加して目的とする天然木材に近い色調および風合いの樹脂成形物を得ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したような木質様成形品の製造に際して形成樹脂素材に添加される木粉としては、木材を直接微粉状に粉砕して得るのが一般的である。
しかしながら、このようにして得られた木粉にあっては、乾式粉砕機によって得られたものでも湿式粉砕機によって得られたものでも粉砕効率が悪く、長時間粉砕処理しても粉砕粉中に粒径の大きい木粉が多量に残る不都合を有していた。また、この木粉は粒形状をなさず、その多くが繊維状となっており、短径側で計測した粒径が数ミクロンであっても長径側が繊毛状に長く、このため樹脂に配合して用いた際に木粉相互が絡みあって凝集状態を作りだすことが多く、樹脂材料に対し均一に分散されない不都合を有していた。また、粉砕木粉の粒径が極端にバラついていることから成形された樹脂成形品に成形歪み等をもたらし易く、しかも機械的な強度が部分的に異なる等の不都合を有していた。
したがって、このような不都合から形成樹脂素材に添加される木粉としては、木材を直接微粉状に粉砕して得られるものは配合上、色彩上、品質管理上限界があるとされているのである。
【０００４】
また、前述したような木粉にあっては、樹脂成形時、木粉の分解によって成形機内にリグニンや木酸ガス等の分解生成物が生じることから、成形機内を腐食させたり、樹脂の成形性を損なうといった問題があり、そのため、例えばアンモニアや尿素等による化学処理（中和処理）を施すのが普通である。
しかし、このような化学処理を行うのでは、化学処理工程を十分に管理しないと樹脂成形時における木粉の分解を確実に防止することができず、したがってその製造管理（処理工程管理）を厳密に行う必要があることから生産コストを引き上げる大きな要因となり、また処理に用いた廃水なども環境に対して悪影響を及ぼすことからその処理を十分に行う必要があり、結果としてますます生産コストの上昇を招いてしまうといった問題がある。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みてなされてもので、その目的とするところは、天然の木の木目に極めて近い模様を表面に有し、手触り感等の風合いも天然の木に極めて近い木質様成形体を製造することができ、しかも製造上木粉を使用するにあたっての不都合を解消した、木質様成形品の製造方法および木質様成形品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の木質様成形品の製造方法では、磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒と樹脂とが混合されペレット化されてなる生地材ペレットと、磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒と樹脂と有色顔料とが混合されペレット化されてなり、かつ前記生地材ペレットより溶融温度が高い木質様形成材ペレットとを混合し、該ペレット混合物を押出成形もしくは射出成形により所望形状に成形するに際し、予め前記生地材ペレットの溶融温度に合せて成形温度を設定することを前記課題の解決手段とした。
また、請求項２に記載の木質様成形品では、磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒と樹脂とが混合されペレット化されてなる生地材ペレットと、磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒と樹脂と有色顔料とが混合されペレット化されてなり、かつ前記生地材ペレットより溶融温度が高い木質様形成材ペレットとを混合し、該ペレット混合物を、予め前記生地材ペレットの溶融温度に合せて成形温度を設定して、押出成形もしくは射出成形により所望形状に成形したことを前記課題の解決手段とした。
【０００７】
【作用】
本発明の木質様成形品の製造方法および木質様成形品によれば、生地材ペレットとこれより溶融温度の高い木質様形成材ペレットとのペレット混合物を、押出成形もしくは射出成形によって成形するので、成形時、木質様形成材ペレットが生地材ペレットに完全に混合されるまでの時間が長く、したがってこれを利用し予め成形条件を設定しておくことにより、木質様形成材ペレット中の有色顔料が成形中の溶融材中に規則的に、あるいは均一に流れることなく、不規則に流れて筋状の着色部を形成する。したがって、この筋状の着色部が天然の木目に極めて近い木目模様となることから、得られる成形体は天然の木に近い木質様を呈するものとなる。また、各ペレット中のセルロース系微粉粒がその表面に白色顔料である酸化チタンを担持しているので、得られる成形体中において、酸化チタンが有色顔料より表面側にくることによってその下の有色顔料の色が隠蔽され、これにより有色顔料によって形成される成形体表面の着色部はその色や太さなどがきわめて不均一なものとなり、得られる成形体は一層天然の木目模様に近い着色部を有したものとなる。
【０００８】
また、酸化チタンを担持したセルロース系微粉粒が磨砕処理されていることから、従来の木材を直接微粉状に粉砕したものが繊維状であるのと異なり、その表面に繊毛が少なく粒状となり、よって得られる成形体表面はけば立ちがなく、肌触りがよくなる。
さらに、セルロース系微粉粒が繊維状でなく粒状をなしているため、従来の繊維状木粉のごとく水（湿気を含む）、溶剤を吸着しあるいはこれを放出することに起因する伸縮が極めて少なく、よって寸法安定性に極めて優れた製造方法となる。
また、磨砕処理を施しかつ表面に酸化チタンを担持したセルロース系微粉粒を骨材としていることにより、該微粉粒による樹脂の吸着・吸い込みが極めて少なくなって成形歪みを生ずることがほとんどなくなる。
【０００９】
また、各ペレット中のセルロース系微粉粒が、木に比べて耐熱性の高い酸化チタンを表面に担持していることから、担持前のセルロース系微粉粒に比べて耐熱性が向上しており、したがって単に木粉等セルロース系微粉粒を配合して成形する場合に比べ成形時の熱影響が少なく、よってセルロース系微粉粒の熱分解に起因する成形品の色や形状の変化などの変質が抑制される。また、酸化チタンを担持したことによってセルロース系微粉粒はその表面が覆われ、これにより微粉粒中に含まれるリグニンや木酸が成形時に放出されることが抑制されるため、該リグニンや木酸の放出に起因する成形不良が防止される。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の木質様成形品の製造方法は、生地材ペレットとこの生地材ペレットより溶融温度が高い木質様形成材ペレットとを所定比で混合し、該ペレット混合物を押出成形もしくは射出成形により所望形状に成形するもので、具体的には住宅における回り縁や幅木、家具等の各種化粧板、車両の内装部材などのような板形状の成形品や、雨樋や筆軸などのような筒状あるいは略半筒状の成形品、さらには鉛筆の軸など各種の成形品を製造する方法である。
【００１１】
生地材ペレットとしては、磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒と樹脂とが混合されペレット化されたものを用いる。
このペレットの成分とされる樹脂としては、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フェノール樹脂、ＡＢＳ樹脂等が用いられるが、中でも塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂がより好適に用いられる。
【００１２】
また、磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒とは、木材の粗粉砕物、バカスの粗粉砕物、稲藁の粗粉砕物等の各種植物細胞体の原料材粗粉砕物を出発原料とし、これを磨砕処理し、さらに磨砕処理済微粒子に酸化チタンを担持処理をすることによって得られたものである。ここで、磨砕処理とは、粉砕処理と研磨処理とを併せ持つ処理を言うものであり、これら粉砕処理と研磨処理とを同時に行う処理であっても、粉砕処理を行った後研磨処理を行う二工程からなる処理であってもよい。すなわち、ここで言う磨砕処理とは、後述するように粗粉砕物から微粉砕物にする粉砕処理と、微粉砕された粉粒を、繊維状態のものが絡み合い、その表面が繊毛で覆われている状態の粉粒形状から、表面に繊毛が少ない状態となるように表面研磨する研磨処理とを併せた処理を指しているのである。
【００１３】
出発原料となる粗粉砕物を得るには、そのチップ等を機械的な衝撃破砕により粉砕して１５０メッシュ、好ましくは１２０メッシュよりも細かい粒径の粗粉砕粉を得る。ここで機械的な粉砕には、例えばインペラーミル（ＩＭＰ−２５０；株式会社セイシン企業製）が好適に使用される。
【００１４】
そして、このような原料材粉砕物（粗粉砕物）の磨砕処理としては、例えば図１に示すボールミルによって行うのが好ましい。このボールミルは、大気解放型のミル本体１の周壁に冷却ジャケット２を設けたもので、供給パイプ８から冷却ジャケット２内に冷却水を供給し、排水パイプ９から排出することで冷却水を循環させ、これによってミル本体１内の温度を予め設定した温度、例えば８０℃以下となるようにするものである。
【００１５】
ここで、ミル本体１の上部にはモータ５が配設されており、このモータ５の底部にはミル本体１内のボール３を攪拌するロータ４が配設されている。ロータ４は、モータ５の駆動によって回転し、ボール３と被磨砕処理物とを攪拌することにより、これらを機械的に接触させるものである。また、ミル本体１の錐形下部にはバルブ６で開閉される取出し口７が設けられており、磨砕処理後の被磨砕処理物を排出できるようになっている。
【００１６】
このボールミルのミル本体１内に装填されるボール３は、外径３ｍｍ〜５ｍｍのセラミックスボール、特にジルコニア系やアルミナ系のセラミックスボールを用いるのが好ましく、ステンレス、スチール等の金属製のボールの使用は避けるのが望ましい。なぜなら、ステンレス、スチール製等の金属製のボールでは、木粉等の粉砕セルロース系粉がボールの表面に結着し、あるいは金属製ボール相互の接触に伴う発熱によって粉砕粉に変質をもたらすおそれがあり、また金属製ボールのかけら等が発生し、粉砕セルロースの表面にそのかけらが担持されて所望する微粉粒と異質のものになるおそれがあるからである。
なお、この乾式ボールミルは密閉タイプであっても大気解放タイプであっても良いが、密閉タイプを採用した場合にはミル内に窒素ガス等の不活性ガスを充填して用いるのが好ましい。
【００１７】
また、このボールミルでは、使用ボール３の表面温度が９０℃〜１２０℃の範囲となるように調整され、ミル本体１の室内温度が８０℃を超えないよう調整されることにより、前記の原料材粉砕物の磨砕処理に加えてその乾燥処理も同時に行われる。ここで、使用ボール３の温度制御については、ミル本体１の容量と、このミル本体１内に投入されるボール３の量と、ボール３の材質、寸法ならびに投入粉砕物の投入温度、量、含有水分量とに基づき、攪拌速度ならびにミル本体１の周面に設けた冷却ジャケット２による冷却量等を調整することによって行われる。
【００１８】
なお、ボール３の表面温度は、対象材料によっても異なるものの、例えば木材粉の場合には１００℃〜１２０℃の範囲にするのが、磨砕の効率の点から好ましい。ただし、磨砕に長時間を要する場合には暴爆の防止の点から９０℃〜１００℃であることが望ましい。また、磨砕において暴爆を生ずる危険のある場合には、ミル本体１内の酸素濃度を１５％以内とするのが好ましく、その場合には例えばボールミル内に連続して窒素ガスを供給するといった方法を採用することができる。
【００１９】
このようなボールミルによる磨砕処理によれば、ボール３の回転に伴って生ずる摩擦熱によりミル本体１の内部温度が上昇し、一方冷却ジャケット２に循環される冷却水よってミル本体１内の温度およびボール３の表面温度が前記した範囲に調節されることにより、原料材粉砕物が粉砕されると同時に適正な加熱条件下におかれて乾燥せしめられ、これによって粒径が所望する範囲、例えば１００μｍ以下に揃えられ、しかも含有水分が２．０重量％以下に調整されるのである。
【００２０】
また、この処理によれば、粗粉状態で投入された原料材粉砕物にボール３が接触することにより、該ボール３に接触した原料粉砕物は粉砕されて微粉砕物となるとともに、その表面が研磨されることによって繊毛部分が非常に少ない表面を有する微粉粒となる。
すなわち、原料材粉砕物はボール３の表面に接触した際、機械的に圧潰されかつ磨耗されて粉砕・研磨され、これと同時に加熱・乾燥されることから、含有水分が効率良く取り除かれるのである。また、ボール３から離脱した際急速に冷却されることから、加熱−冷却の繰返しを受けることによって原料材粉砕物中の繊維が膨縮作用を受けるとともに、急速に乾燥され、これによって繊維の先端部がボール３によって効率良く磨砕され、結果として周面に繊毛の少ない、独立した粒形状をなす磨砕処理セルロース系微粉粒が得られるのである。
【００２１】
そして、このようにして得られたセルロース系微粉粒を分級し、所望する範囲の粒径（例えば１〜１０μｍ、１０〜２０μｍ、２０〜５０μｍ、５０〜１００μｍ）に揃えることにより、酸化チタンを担持するための本発明のセルロース系微粉粒とする。
また、原料粉砕物の磨砕処理としては、図１に示すボールミルに代えて、例えば図２に示すような粉砕機３０を用いて行うこともできる。この粉砕機３０は、石うすの原理を利用したもので、２枚の砥石３１、３１を所定の間隙を介して対向させ、これらの間に原料粉砕物を入れた後、一方の砥石３１を高速回転させることによって粉砕処理および研磨処理を、すなわち磨砕処理を行うものである。
【００２２】
ここで、砥石３１は、その内面が中心部にいくに連れて漸次上方あるいは下方に傾斜する皿型のものであり、これらはその中央部間が広く、周辺部間が狭くなるよう対向配置されて用いられるものである。また、これら砥石３１は、図３に示すようにその中央部に取り付け用の孔３２を形成したドーナッツ板状のもので、その内面に多数の送り溝３３…を形成したものである。送り溝３３は、砥石３１の回転によって生じる遠心力により、被処理物を砥石３１の半径方向に無理なく案内するためのものである。
【００２３】
このような粉砕機３０によって原料粉砕物の磨砕処理を行うには、２枚の砥石３１、３１のそれぞれの中央部間に原料粉砕物を投入し、その後一方の砥石３１を高速回転する。すると、原料粉砕物は２枚の砥石３１、３１間で遠心力、衝撃力、剪断力等を受けて漸次粉砕され、小径となるに連れて遠心力により送り溝３３…に沿って半径方向外周側に移動せしめられ、さらにその過程で衝撃力、剪断力を受けて粉砕されるとともにその周面（表面）が研磨処理され、結果として磨砕処理されて周面に繊毛の少ない、独立した粒形状をなす磨砕処理セルロース系微粉粒となるのである。
【００２４】
そして、このようにして得られたセルロース系微粉粒についても、ボールミルによる場合と同様に分級され所望する範囲の粒径に揃えられることにより、酸化チタンを担持するための本発明のセルロース系微粉粒となる。ここで、担持する顔料として酸化チタンを用いるのは、後述するように熱的、化学的に安定であり、しかも着色力、隠蔽力にも優れているからである。なお、担持する酸化チタンの粒径については、前記セルロース系微粉粒より十分に小さく調整されたものとされ、具体的には０．１μｍ程度のものが好適とされる。
【００２５】
また、酸化チタンの前記セルロース系微粉粒（磨砕処理済微粉粒）への担持方法としては、図１に示したボールミルによってセルロース系微粉粒を得た場合、例えば前記セルロース系微粉粒と酸化チタンとを混合し、得られた混合粒子を気相中に分散させながら衝撃力を主体とする機械的熱的エネルギーを粒子に付与し、セルロース系微粉粒を母粒子とし、この母粒子の周面に酸化チタン粒子を担持させるといった方法が採用される。すなわち、この方法はセルロース系微粉粒に比べ酸化チタン粒子の方が硬いことを利用した方法であり、このような硬度の違いによって酸化チタン粒子をセルロース系微粉粒の表面にめりこませ、あるいは喰い込ませた状態に担持せしめ得るのである。なお、ボールミルによって得られたセルロース系微粉粒は、前述したように磨砕処理と同時に乾燥処理もなされていることから、担持処理に供すまでの保管を乾燥状態が十分に保てるようにしておけば、担持処理後特に乾燥処理を行うことなく後述する成形処理に供すことができる。
【００２６】
また、他の担持方法として、特に図２に示した粉砕機３０を用いてセルロース系微粉粒を得た場合には、セルロース系微粉粒と酸化チタンとの混合粒子を図１に示したようなボールミルに投入し、再度磨砕処理を施すことによってセルロース系微粉粒周面に酸化チタン粒子を担持させるのが好ましい。なぜなら、ボールミルによる磨砕処理では前述したようにその処理の過程で摩擦熱が生じ、結果として乾燥処理が同時に行われるからである。すなわち、酸化チタン担持セルロース系微粉粒としては、後述する成形処理に際してはその含水率が例えば３重量％以下程度に低いものであることが成形上好ましく、したがって予め乾燥処理を施しておくことが望ましいものの、ボールミル法によって担持処理がなされた場合にはその処理過程にて乾燥処理も同時になされることから、得られた担持微粉粒をそのまま成形処理に供すことができるからである。
【００２７】
このような担持処理を施すことにより、図４に示すように酸化チタン粒子１０…がセルロース系微粉粒１１の周面に喰い込み状態で担持され、これによって磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒が得られる。このようにして得られた顔料担持セルロース系微粉粒は、白色無機顔料である酸化チタンの色調とほぼ同一の色調を有するものとなり、該担持微粉粒の製造過程においても保管の過程においてもその凝集が認められなかった。
【００２８】
なお、担持させる酸化チタンの量としては、母粒子となるセルロース系微粉粒の周面に重なり合って該周面を覆いつくす量が上限とされるが、下限については作製する木質様成形品の所望する色相に応じて適宜決定される。
そして、このようにして得られた顔料担持セルロース系微粉粒と前記樹脂の粉末とが適宜比、例えば重量比で、微粉粒：樹脂＝３０：７０〜５０：５０程度の範囲となるよう混合され、ペレット化されることにより生地材ペレットが得られる。ペレット化については、例えば混合粉を多孔円形ノズルからひも状に押し出し、これを切断するといった従来公知の手段によってなされる。
【００２９】
木質様形成材ペレットは、磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒と、樹脂と有色顔料とが混合されペレット化されたものであり、前記生地材ペレットに比べその溶融温度が高いものである。溶融温度については、具体的には生地材ペレットの溶融温度（℃）に比べ３％程度高い温度、例えば生地材ペレットが１９０℃であれば木質様形成材ペレットは約１９６℃となるよう予め調製される。ここで、木質様形成ペレットの溶融温度を生地材ペレットの溶融温度より高くするためには、溶融温度を高めるための公知の添加剤を加えたり、あるいは樹脂のグレードを溶融温度が高いものに代えるといった方法が採用される。
【００３０】
このペレットの成分とされる樹脂としては、前記生地材ペレットに用いた樹脂、すなわち塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が用いられる。なお、樹脂の選択に際しては、当然生地材ペレットに用いた樹脂と同一種のものを用いるのが望ましい。また、樹脂のグレードについては、前述のごとく最終的に得られる木質様形成材ペレットが生地材ペレットよりその溶融温度が高くなるように、別のものを選択することができる。
さらに、磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒については、生地材ペレットに用いたものと同様の処理によって得られたものが用いられる。
【００３１】
また、有色顔料については、酸化鉄やカドミウムイエロー、カーボンブラックなどの無機顔料が一種あるいは複数種所望する色相、すなわち得られる成形品の生地自体の色、および後述する木目模様の色に応じて適宜選択され用いられる。そして、酸化チタン担持セルロース系微粉粒と前記樹脂の粉末と有色顔料が適宜比で混合され、ペレット化されることにより木質様形成材ペレットが得られる。混合比については、酸化チタン担持微粉粒と樹脂粉末との比は前記生地材ペレットと同様の範囲の重量比とされ、有色顔料の配合比は全体の５〜３０重量％程度とされる。
なお、ペレット化については、生地材ペレットと同様に従来公知の手段によってなされる。
【００３２】
そして、本発明では、このような生地材ペレットと木質様形成ペレットとを混合して該ペレット混合物を１８０〜２１０℃程度で加熱溶融し、押出成形もしくは射出成形することによって所望形状、例えば住宅における回り縁や幅木や、家具等の各種化粧板、さらには車両の内装部材形状などに成形することによって木質様成形品を得る。生地材ペレットと木質様形成ペレットとの混合比については、得られる成形品の色相や木質様形成材ペレット中の有色顔料の比率に基づいて適宜決定されるが、通常は、生地材ペレット：木質様形成材ペレット＝９０：１０〜９９：１（重量比）とする。
【００３３】
これらペレットの混合物を押出成形もしくは射出成形するにあたっては、予め生地材ペレットの溶融温度に合わせて成形温度を設定するとともに、成形時間も生地材ペレットに合わせて設定する。このような条件で成形を行うと、生地材ペレットは正常に溶融し成形方向に均一に流れる。一方、木質様形成材ペレットは生地材ペレットより溶融温度が高いため溶融はするものの、生地材ペレットに比べその溶融状態が十分でなく、したがって流れも悪く不均一になる。
【００３４】
そして、このように流れが悪く不均一になることから、木質様形成材ペレット中の有色顔料も当然均一に流れず、したがって得られた成形体は図５に示すようにその内部および表層部にて有色顔料による着色部２０が不均一に散在する。また、成形体表面では、有色顔料が成形方向に沿って不均一に流れることにより、例えば板状に成形した場合に図６に示すように着色部２０が筋状に現われ、これが天然の木目模様にきわめて近い模様となる。しかも、特に成形体の表層部においては、生地材ペレットあるいは木質様形成材ペレット中の白色顔料を担持してなるセルロース系微粉粒が着色部２０の上にくると、セルロース系微粉粒に担持された白色顔料により着色部２０の色が隠蔽されることから、図６に示した表面に見える着色部２０（筋状の模様）に不均一な濃淡が生じ、これによって着色部２０は一層天然の木目模様に近いものとなる。
【００３５】
また、セルロース系微粉粒が熱的、化学的に安定な酸化チタンを担持していることにより、セルロース微粉粒にアルカリ処理等の化学処理を施すことなく、成形時におけるセルロース微粉粒の分解を抑制することができる。
図７は酸化チタンを担持する前のセルロース系微粉粒を、示差熱熱重量同時測定装置（セイコー電子工業株式会社製；ＴＧ／ＤＴＡ２２０）にて測定した結果を示す図であり、図８は同じ装置によって酸化チタンを担持したセルロース系微粉粒を測定した結果を示す図である。
図７、図８において曲線Ａ、Ｂは、それぞれの試料が、温度上昇に伴って重量が減少する様子を示したものである。なお、これらの二つの測定は同一条件のもとで行っているのはもちろんであり、温度上昇速度については１０℃／分で、また測定雰囲気は空気中で行っている。
【００３６】
図７、図８より、曲線Ａ、Ｂはいずれも初期（７０℃前後まで）においてわずかな重量減少を示し、その後安定していることが分かる。これは、各試料が有する水分や、吸着したガス分などが加熱により蒸発しあるいは脱着したものと推定される。また、図７の曲線Ａでは、２０１．１℃から再度重量減少が始まり、その後急激に重量が減少している。一方、図８の曲線Ｂでは、同様の重量減少が認められるものの、その減少は２２６．５℃から始まっている。
これらの重量減少は、セルロース系微粉粒の熱分解により、微粉粒中に含まれるリグニンや木酸ガスが放出されることによるものと考えられる。したがって、酸化チタンを表面に担持したセルロース系微粉粒（曲線Ｂ）は、担持しないものに比べてその分解温度が高く、よって成形時、微粉粒の分解によりリグニンや木酸ガスが放出され、これに起因して変色等の変質や成形不良が生じるのが防止されたものとなっているのである。
【００３７】
このような木質様成形品の製造方法にあっては、生地材ペレットと木質様ペレットとを所望する色相に応じて適宜比で混合し、これを押出もしくは射出成形することによって木質様成形品を容易に得ることができる。
しかも、得られる成形品は、その木質様が筋状の木目模様に濃淡があり、また生地部においても木質様ペレット中の有色顔料が不均一に流れることから人工的でない濃淡が形成され、結果として全体が極めて天然の木質様に酷似したものとなる。また、各ペレット中の成分である酸化チタンを担持したセルロース系微粉粒が磨砕処理されていることから、従来の木材を直接微粉状に粉砕したものが繊維状であるのと異なり、その表面に繊毛が少なく粒状となり、よって得られる成形体（成形品）表面にけば立ちがなく、肌触りがよくなる。
【００３８】
さらに、セルロース系微粉粒が繊維状でなく粒状をなしているため、従来の繊維状木粉のごとく水（湿気を含む）、溶剤を吸着しあるいはこれを放出することに起因する伸縮が極めて少なく、よってこれを含有して形成された木質様成形品は寸法安定性に極めて優れたものとなる。
また、磨砕処理を施しかつ表面に酸化チタンを担持したセルロース系微粉粒を骨材としていることにより、該微粉粒による樹脂の吸着・吸い込みが極めて少なくなって成形歪みを生ずることがほとんどなくなる。
【００３９】
また、得られた木質様成形品にあっては、セルロース系微粉粒が酸化チタンを担持していることから担持前に比べ耐熱性が向上しており、したがって単に木粉等セルロース系微粉粒を配合して成形する場合に比べ成形時の熱影響が少なく、よって色や形状の変化など変質が抑制されたものとなる。また、酸化チタンを担持したことによってセルロース系微粉粒はその表面が覆われ、これにより成形時に熱分解等によって微粉粒中に含まれるリグニンや木酸が放出されることが抑制されるため、該リグニンや木酸の放出に起因する成形不良を防止することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の木質様成形品の製造方法は、生地材ペレットと木質様形成材ペレットの溶融温度の違いを利用してこれらペレット混合物を成形することにより、木質様形成材ペレット中の有色顔料を不規則、不均一に流れさせて筋状の着色部を形成するとともに、生地そのものも不均一に着色するものであるから、この筋状の着色部が天然の木目に極めて近い木目模様となることなどによって表面が極めて天然の木質様を呈する成形品を得ることができる。
しかも、各ペレット中のセルロース系微粉粒がその表面に白色無機顔料である酸化チタンを担持しているので、得られる成形体中において、該酸化チタンが有色顔料より表面側にくることによってその下の有色顔料の色が隠蔽され、これにより有色顔料によって形成される成形品表面の着色部がその色や太さなどがきわめて不均一なものとなり、一層天然のものに近い木質様を呈する成形品となる。したがって、本発明の製造方法は、このように天然の木質様に極めて近い表面を有した成形品を得ることができることから、各種成形品、例えば家屋における回り縁や幅木、家具等における各種化粧板、車輌の内装材などの製造に適用した場合に、樹脂と同様の成形方法で得られるため低い生産コストで得られるにもかかわらず、天然の木材からなるものとほぼ同等の外観が得られ、従来代替品として用いられていた樹脂成形品に木目模様を印刷したものに比べ格段の高級感のあるものを得ることができる。
【００４１】
また、酸化チタンを担持したセルロース系微粉粒が磨砕処理されていることから、得られる成形品は、従来の木材を直接微粉状に粉砕したものが繊維状であるのと異なり、その表面に繊毛が少なく粒状となり、よって成形品表面にけば立ちがなく木質感に富んだ柔らかな肌触りのものとなる。
さらに、従来の磨砕処理を施さない繊維状の木粉（セルロース系微粉粒）を骨材として樹脂中に配合した場合には、該木粉をアルカリ中和処理するための処理剤の影響のため黄変しさらには茶褐色の板材となってしまい、また樹脂を吸い込むことなどから成形歪みが生じるが、本発明では単に酸化チタンを担持するのみでアルカリ処理を施さないセルロース系微粉粒を使用しているため変色が起こらず、しかもセルロース系微粉粒が繊維状でなく粒状をなしているため伸縮が極めて少なく、よってこれを用いた本発明は成形に際して極めて優れた寸法安定性を有する製造方法となる。
【００４２】
また、磨砕処理を施しかつ表面に顔料を担持したセルロース系微粉粒を骨材としていることにより、該微粉粒による樹脂の吸着・吸い込むが極めて少なくなって成形歪みを生ずることがほとんどなくなる。
また、得られた木質様成形品にあっては、セルロース系微粉粒が酸化チタンを担持していることから担持前に比べ耐熱性が向上しており、したがって単に木粉等セルロース系微粉粒を配合して成形する場合に比べ成形時の熱影響が少なく、よって色や形状の変化など変質が抑制されたものとなる。また、酸化チタンを担持したことによってセルロース系微粉粒はその表面が覆われ、これにより成形時に熱分解等によって微粉粒中に含まれるリグニンや木酸が放出されることが抑制されるため、本発明の製造方法にあっては該リグニンや木酸の放出に起因する成形不良を防止することができる。
【００４３】
また、セルロース系微粉粒の表面積が、顔料を担持していることによって従来の木粉に比べ大となっており、したがって得られる成形品中において該微粉粒と樹脂との接着度が高まる。
また、得られる木質様成形品はセルロース系微粉粒が配合されているため、鋸による切断や釘打ちなども十分可能となり、よって木材とほぼ同様に取り扱うことができることから、住宅等の化粧材などとした場合にも現場での取付などの施工性に極めて優れてものなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】解放型のボールミルの要部破断正面図。
【図２】磨砕処理に用いられる粉砕機の一例を示す概略構成図。
【図３】図２に示した粉砕機の砥石の一例を示す平面図。
【図４】本発明に使用されるセルロース系微粉粒の白色無機顔料を担持した状態を示す断面図。
【図５】得られた成形体（成形品）の側断面拡大図。
【図６】得られた成形体（成形品）の表面状態を示す斜視図。
【図７】酸化チタンを担持する前のセルロース系微粉粒を、示差熱熱重量同時測定装置にて測定した結果を示す図。
【図８】酸化チタンを担持したセルロース系微粉粒を、示差熱熱重量同時測定装置にて測定した結果を示す図。
【符号の説明】
１ ミル本体 ３ ボール
１０ 白色無機顔料粒子 １１ セルロース系微粉
２０ 着色部 ３０ 粉砕機

Claims (2)

1. 磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒と樹脂とが混合されペレット化されてなる生地材ペレットと、磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒と樹脂と有色顔料とが混合されペレット化されてなり、かつ前記生地材ペレットより溶融温度が高い木質様形成材ペレットとを混合し、該ペレット混合物を押出成形もしくは射出成形により所望形状に成形するに際し、予め前記生地材ペレットの溶融温度に合せて成形温度を設定することを特徴とする木質様成形品の製造方法。
2. 磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒と樹脂とが混合されペレット化されてなる生地材ペレットと、磨砕処理が施され酸化チタンが表面に担持されたセルロース系微粉粒と樹脂と有色顔料とが混合されペレット化されてなり、かつ前記生地材ペレットより溶融温度が高い木質様形成材ペレットとを混合し、該ペレット混合物を、予め前記生地材ペレットの溶融温度に合せて成形温度を設定して、押出成形もしくは射出成形により所望形状に成形したことを特徴とする木質様成形品。

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